JP2005343434A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用の電動パワーステアリング装置に関し、特にベルト駆動方式を採用した電動パワーステアリング装置における駆動ベルトの張力調整機構の改良技術に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus for a vehicle, and more particularly to an improvement technique of a tension adjustment mechanism for a driving belt in an electric power steering apparatus adopting a belt driving system.
ステアリングの操作による操舵力に、電動モータによる操舵のための補助操舵力を与えて操舵を行う電動パワーステアリング装置において、電動モータ軸部に設けられたプーリとラック軸のボールねじ軸部に回動嵌合されたボールナットに設けられたプーリ間にベルトが掛け渡され、このベルトを介して電動モータの補助操舵力付与のための駆動力が前記ボールナットからラック軸に伝達されて、前記ステアリングの操作による操舵力に前記補助操舵力が与えられるようにしたベルト駆動方式の電動パワーステアリング装置は従来から知られており、また、このような電動パワーステアリング装置において、前記ベルトの張力を調整するための調整機構を備えるものも従来から知られている(例えば特許文献1参照)。 In an electric power steering apparatus that performs steering by applying an auxiliary steering force for steering by an electric motor to a steering force by an operation of a steering wheel, the pulley provided on the electric motor shaft and the ball screw shaft of the rack shaft rotate. A belt is stretched between pulleys provided on the fitted ball nut, and a driving force for applying an auxiliary steering force of the electric motor is transmitted from the ball nut to the rack shaft via the belt, thereby the steering. 2. Description of the Related Art A belt-driven electric power steering device in which the auxiliary steering force is applied to the steering force by the operation of is known in the past, and in such an electric power steering device, the tension of the belt is adjusted. For example, a device including an adjustment mechanism is known (for example, see Patent Document 1).
前記特許文献1に記載のベルト駆動方式を採用した電動パワーステアリング装置においては、図9に図示されるように、上述のベルト01の張力調整が、入力プーリ02の保持ハウジング03と出力プーリ04の保持ハウジング05との両者ハウジング間の相対的な位置調整をなすことで行われており、この両者ハウジング03,05の相対的な位置調整は、両ハウジング03,05の両者ハウジング当接部におけるシム等のスペーサ部材06の介在により行われている。
In the electric power steering apparatus employing the belt drive system described in
また、図10に図示される別の態様においては、入力プーリ02を保持する連結ハウジングおよびモータハウジング03を駆動ボルト07のねじ込み操作で引っ張り上げるようになし、入力プーリ02と図示されない出力プーリの中心軸線間距離を増大させてベルト01の張力調整をなしている。
Further, in another embodiment shown in FIG. 10, the connecting housing for holding the
さらに、図示されるところではないが、別の態様として、固定ハウジングに形成される円孔と、この円孔内に回動位置調整自在に支持される円形の外径部を有する可動ハウジングを備え、この可動ハウジングの円形の外径部の中心から偏倚した位置に偏心孔が形成され、この孔の中心にその軸心を位置させて入力プーリを備えて回転自在な軸が配設支持される構造を備えて、可動ハウジングを所定量回動させることで入力プーリを備えた前記回転自在な軸が偏心移動されベルトの張力が調整され、調整後、ロックナットにより可動ハウジングが固定ハウジングに対して固定されるようになされたものがある。 Furthermore, although not shown in the figure, as another aspect, a movable housing having a circular hole formed in the fixed housing and a circular outer diameter portion supported in the circular hole so as to be capable of adjusting the rotational position is provided. An eccentric hole is formed at a position deviated from the center of the circular outer diameter portion of the movable housing, and the shaft is located at the center of the hole, and an input pulley is provided to support a rotatable shaft. The movable shaft is provided with a structure, and the movable shaft is rotated by a predetermined amount so that the rotatable shaft provided with the input pulley is eccentrically moved to adjust the belt tension. After the adjustment, the movable housing is moved relative to the fixed housing by a lock nut. Some are designed to be fixed.
ところで、上述のシム等のスペーサの介在によるベルトの張力調整は、両ハウジング間の締付ボルトを弛めて適切な厚さのシムを選択して両ハウジングの当接部間に挿入するものであるから、調整のための作業性は必ずしも良好なものではない。 By the way, the tension adjustment of the belt by interposing a spacer such as the above-mentioned shim is to loosen the tightening bolt between the two housings, select a shim having an appropriate thickness, and insert it between the contact portions of the two housings. Therefore, the workability for adjustment is not always good.
また、上述の駆動ボルトのねじ込みによるベルト張力の調整機構と入力プーリの軸をその偏心孔で支持する可動ハウジングの回動によるベルト張力の調整機構は、駆動ボルトやロックナットの弛みによるプーリ軸間距離の保持機能の喪失を招く恐れがあり、このような事態の発生は、歯付きベルトにおける正常な噛合いを喪失させて操舵補助力の付与を不能ならしることになるので、このため、このような張力調整機構においてはボルトやロックナットの弛み止めのための特別の対策が採られている。しかしながら、上述の事態の発生を効果的に防止でき、しかも簡単で低コストで提供できる良好な対策は見当たらない。 Also, the belt tension adjusting mechanism by screwing the drive bolt and the belt tension adjusting mechanism by rotating the movable housing that supports the shaft of the input pulley by its eccentric hole are provided between the pulley shafts by loosening of the drive bolt and lock nut. The loss of the distance holding function may occur, and the occurrence of such a situation will cause the loss of normal meshing in the toothed belt and make it impossible to apply the steering assist force. In such a tension adjusting mechanism, special measures are taken to prevent loosening of bolts and locknuts. However, there is no good measure that can effectively prevent the above-described situation from occurring and can be provided simply and at low cost.
このような状況の中で、上述のようなベルト駆動方式の電動パワーステアリング装置において、ベルトの張力調整におけるボルトやロックナットの弛みによる上述した事態の発生が効果的にかつ確実に防止でき、しかも簡単な構造変更により、低コストで提供できるベルトの張力調整機構の改良構造の提供が望まれるところである。 Under such circumstances, in the belt-driven electric power steering apparatus as described above, the occurrence of the above-described situation due to the loosening of the bolts and locknuts during belt tension adjustment can be effectively and reliably prevented. It is desired to provide an improved structure of a belt tension adjusting mechanism that can be provided at low cost by a simple structural change.
本発明は上述した課題を解決するための電動パワーステアリング装置におけるベルトの張力調整機構の改良構造に関し、ステアリングの操作による操舵力に、電動モータの駆動による補助操舵力をベルト伝動手段を介して与えて操舵を行う電動パワーステアリング装置において、前記ベルト伝動手段はベルトの張力調整部を備えており、該ベルトの張力調整部は、電動モータ軸に取付けられた入力プーリを回転自在に支持するカラーに設けられた長孔であり、該長孔によるベルトの張力調整は、該長孔によるカラーのカラー取付部材に対する相対的な位置調整と、該位置調整後のカラー取付部材に対するカラーのボルトのねじ込み固定とノックピンによる固定によりなされることを特徴とする。 The present invention relates to an improved structure of a belt tension adjusting mechanism in an electric power steering apparatus for solving the above-described problems, and provides an auxiliary steering force by driving an electric motor to a steering force by steering operation via a belt transmission means. In the electric power steering apparatus that performs steering, the belt transmission means includes a belt tension adjusting unit, and the belt tension adjusting unit is a collar that rotatably supports an input pulley attached to the electric motor shaft. The belt tension is adjusted by adjusting the relative position of the collar with respect to the collar mounting member and fixing the bolt of the collar to the collar mounting member after the position adjustment. And fixing by a knock pin.
また、ステアリングの操作による操舵力に、電動モータの駆動による補助操舵力をベルト伝動手段を介して与えて操舵を行う電動パワーステアリング装置において、前記ベルト伝動手段はベルトの張力調整部を備えており、該ベルトの張力調整部は、電動モータ軸に取付けられた入力プーリをその偏心位置において回転自在に支持する回動カラーであり、該回動カラーによるベルトの張力調整は、該回動カラーのカラー支持部材に対する回動による前記偏心位置のカラー支持部材に対する相対的な位置調整と、該位置調整後のカラー支持部材に対する回動カラーのロックナットによる固定とノックピンによる固定によりなされることを特徴とする。 Further, in the electric power steering apparatus that performs steering by giving an auxiliary steering force by driving of the electric motor to the steering force by the steering operation through the belt transmission means, the belt transmission means includes a belt tension adjusting unit. The belt tension adjusting unit is a rotating collar that rotatably supports the input pulley attached to the electric motor shaft at the eccentric position, and the belt tension adjustment by the rotating collar is performed by the rotating collar. The relative position adjustment with respect to the collar support member at the eccentric position by the rotation with respect to the collar support member, and the fixing of the rotation collar with respect to the collar support member after the position adjustment by the lock nut and the fixing with the knock pin, To do.
請求項1に記載の発明は、前記電動パワーステアリング装置において、前記ベルト伝動手段はベルトの張力調整部を備えており、該ベルトの張力調整部は、電動モータ軸に取付けられた入力プーリを回転自在に支持するカラーに設けられた長孔であり、該長孔によるベルトの張力調整は、該長孔によるカラーのカラー取付部材に対する相対的な位置調整と、該位置調整後のカラー取付部材に対するカラーのボルトのねじ込み固定とノックピンによる固定によりなされるから、ベルトの張力調整のための構造は単純なものであり、その調整作業が容易であり行い易く、しかも調整後の固定は、ボルトのねじ込みによる固定と、ノックピンによる固定の二重固定とされるから、強固な固定状態が得られる。また、たとえボルトのねじ込みが弛むような事態が発生しても調整されたベルト張力は安定して維持される。 According to a first aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus, the belt transmission means includes a belt tension adjusting unit, and the belt tension adjusting unit rotates an input pulley attached to the electric motor shaft. It is a long hole provided in the collar that is freely supported, and the belt tension adjustment by the long hole is performed by adjusting the relative position of the collar with respect to the collar mounting member by the long hole and the color mounting member after the position adjustment. Since the collar bolt is fixed by screwing and using a dowel pin, the structure for adjusting the belt tension is simple, the adjustment work is easy and easy, and the fixing after adjustment is screwed in. Because of the double fixing of fixing with the dowel pin and fixing with the knock pin, a strong fixing state can be obtained. Further, even if a situation occurs in which the screwing of the bolt is loosened, the adjusted belt tension is stably maintained.
また、請求項2に記載の発明は、前記電動パワーステアリング装置において、前記ベルト伝動手段はベルトの張力調整部を備えており、該ベルトの張力調整部は、電動モータ軸に取付けられた入力プーリをその偏心位置において回転自在に支持する回動カラーであり、該回動カラーによるベルトの張力調整は、該回動カラーのカラー支持部材に対する回動による前記偏心位置のカラー支持部材に対する相対的な位置調整と、該位置調整後のカラー支持部材に対する回動カラーのロックナットによる固定とノックピンによる固定によりなされるから、ベルトの張力調整のための構造が比較的簡単であり、調整のための作業は回動カラーを単に回動させればよいから簡単でありその作業性はよい。また、調整後の回動カラーの固定は、ロックナットによる締付けとノックピンによる固定の二重固定であるから強固であり、たとえ、ロックナットが弛むような事態が発生しても調整されたベルトの張力は安定して保持される。 According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus, the belt transmission means includes a belt tension adjusting unit, and the belt tension adjusting unit is an input pulley attached to an electric motor shaft. The belt is adjusted by the rotating collar so that the belt tension is adjusted relative to the collar supporting member at the eccentric position by rotating the rotating collar with respect to the collar supporting member. Since the position is adjusted and the collar support member is fixed to the collar support member by the lock nut and the knock pin, the structure for adjusting the belt tension is relatively simple. Is simple because the rotating collar only needs to be rotated, and its workability is good. In addition, fixing the rotating collar after adjustment is strong because it is a double fixing with tightening with a lock nut and fixing with a knock pin, even if a situation where the lock nut is loosened occurs. The tension is kept stable.
図面に基づいて本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本発明の車両用パワーステアリング装置の全体図が図示され、このパワーステアリング装置は、運転者により操作される図1には図示されないハンドルと、ハンドルに加えられた操舵力がステアリング軸を有する連動機構を介して入力されるギヤボック1と、ギヤボックス1からの操舵力を操舵輪に伝達する伝達機構と、運転者による操舵力を補助する補助操舵力を発生する電動モータ2を備える補助操舵力入力部3とを備える。
FIG. 1 is an overall view of a power steering apparatus for a vehicle according to the present invention. This power steering apparatus is provided with a steering wheel (not shown in FIG. 1) operated by a driver and a steering force applied to the steering wheel. A
ギヤボックス1は、車体に取付けられるギヤハウジング4と、ギヤハウジング4に取付けられると共に、ハンドルからの操舵力が入力される入力部1aと、ギヤハウジング4内に収容されるとともに、入力部1aに連結されて該入力部1aからの操舵力の方向を変換する変換機構からなる図1には図示されない出力部とを備える。
The
ギヤハウジング4は、その端部において互いに結合されるとともに、後述されるラック軸5が跨って収容される筒状の第1,第2のハウジング41,42を備える。ラック軸5の長手方向において、第1ハウジング41の一方端部41aには、ハンドルからの操舵力が入力される入力部1aが結合されると共にその一部分が収容される取付部41bが設けられ、また他方の端部41cには、後述される伝動機構8が収容される伝動室を形成する収容部43の一方形成壁41dが設けられている。
The
第2ハウジング42の一方の端部には、一方形成壁41dと協同して伝動室を形成する収容部43の他方形成壁42bが設けられる。
一対の収容部形成壁41d,42bは、それぞれ、単一の部材からなる各ハウジング41,42の一部であり、各形成壁41d,42bの周縁部は、複数のボルトBにより結合される結合部を構成する。
One end of the
The pair of housing
図2を参照すると、ステアリング装置の操舵操作における作動概要図が示されており、入力部1aは、連動機構を介してハンドルHにより回転駆動される入力軸1bと、ト-ションバー1cを介して入力軸1bに相対回転可能に連結される出力軸1dと、前記トーションバー1cの捩れ量に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサ1eとを備える。
Referring to FIG. 2, there is shown an outline of the operation in the steering operation of the steering apparatus. The
前記変換機構は前記出力軸1dに形成された回転駆動部としてのピニオン1fと、該ピニオン1fにより駆動される被動部としてのラック部5aと、該ラック部5aが形成された操舵部材としてのラック軸5とを備える。ラック軸5は、ステアリング装置が車両に搭載された状態で該車両の左右方向に延び、前記ピニオン1fおよび前記ラック部5aから構成されるラック・ピニオン機構により、回転する入力軸1bにより駆動されて第1,第2ハウジング41,42内で前記長手方向に往復直線運動を行う。
The conversion mechanism includes a
伝達機構は、ラック軸5の両端部にそれぞれボールジョイント6を介して連結される一対のタイロッド7と、各タイロッド7に連結される図示されないリンク機構とを備える。そして、ラック軸5からの操舵力が、各タイロッド7およびリンク機構を介して伝達されて図示されない車両の各操舵輪に作用し、操舵輪の転舵が行われる。
The transmission mechanism includes a pair of
転舵時にラック軸5に補助操舵力を加える補助操舵力入力部3は、トルクセンサ1eで検出される操舵トルクが入力される電子制御ユニット1gにより制御される回転式アクチュエータとしての電動モータ2と、電動モータ2が発生する補助操舵力が入力されるベルト式伝動機構8と、伝動機構8の出力をラック軸5に伝達する伝達機構としてのボールねじ機構9と、伝動機構8の後述のベルト8cの張力を調整する図2には図示されない調整部10とを備える。
An auxiliary steering force input unit 3 that applies an auxiliary steering force to the
図3を併せて参照すると、収容部43の一方形成壁41dの一部分により構成される取付部41eにカラー11を介して結合される電動モータ2は、カラー11への結合のためのフランジからなる取付部2aを有する円筒状のハウジング2bと、後述される入力プーリ8aを回転駆動する回転軸2Aとを備える。 電動モータ2は、その取付部2aに回転軸2Aの回転中心線を挟んで対向する位置に設けられた一対の挿通孔2dにそれぞれ挿通される一対のボルトB1,B2が、カラー11に設けられる一対のねじ孔A11a,A11b(図5参照)にそれぞれねじ込まれることにより、回転中心線が前記長手方向に略平行になるように、カラー11、強いては該カラー11を介して形成壁41dの取付部41eに取付けられる。
Referring also to FIG. 3, the
減速機構でもある伝動機構8は、その軸部8Aが軸継手12を介して電動モータ軸2Aに連結され該モータにより回転駆動される入力プーリ8aと、ラック軸5にボールねじ機構9を介して連結される出力プーリ8bと、入力プーリ8aと該入力プーリ8aよりも大径の出力プーリ8bとに掛け渡された歯付ベルトからなるベルト8cとを備える。
伝動機構8の入力部としての入力プーリ8aは、ベルト8cが掛けられる円柱状の本体部8a1と、本体部8a1を挟んで入力プーリ8aの回転中心線に平行に延びる一対の軸部8Aとを備える。
The
An
一対の軸部8Aは、ラジアル玉軸受からなる軸受13,14を介してカラー11の一対の軸受部に回転可能に支持される。伝動機構8の出力部としての出力プーリ8bは、ベルト8cが掛けられる円筒状の本体部8b1と、本体部8b1から出力プーリ8bの回転中心線に平行に延びる1つの円筒状の軸部8Bとを備える。
なお、入力プーリ8aと出力プーリ8bのそれぞれの本体部8a1,8b1の外周面には、ベルト8cの歯に噛合する多数の歯を有する歯部8a2,8b2が形成されている。
The pair of
Note that tooth portions 8a2 and 8b2 having a large number of teeth meshing with the teeth of the
図4を参照すると、軸継手12は、リング2A1(図3参照)を介してモータ軸2Aに一体回転可能に結合される入力部材12Aと、入力プーリ8aの軸部8A(図3参照)に一体回転可能に結合される出力部材12Bと、入力部材12Aおよび出力部材12Bとの間に介在して両者を駆動連結する弾性体、たとえばゴム状弾性を示す弾性体である合成ゴムからなる緩衝部材としてのブッシュ12Cとから構成される。
Referring to FIG. 4, the
ブッシュ12Cは、周方向で、入力部材12Aおよび出力部材12Bのそれぞれに設けられる複数の歯12A1,12B1の間に挟まれて、電動モータ2のトルクを確実に入力プーリ8aに伝達するとともに、急激なトルク変動を緩和するとともに軸継手12における騒音の発生を防止する。
The
再び図3を参照すると、出力プーリ8bの回転運動をラック軸5の直線運動に変換する運動変換機構としてのボールねじ機構9は、ラック軸5に形成されたボールねじ軸部5bと、ボールねじ軸部5bを囲んで配置されるボールナット9aと、ボールねじ軸部5bの外周面に形成されたねじ溝5cおよびボールナット9aの内周面に形成されたねじ溝9bに跨って収容されて転動する多数のボール9cとを有する。
Referring to FIG. 3 again, a
一群のボール9cは、ボールナット9aに設けられる戻り路(図示されない)を転動して、ボールねじ軸部5bとボールナット9aとの間で循環する。伝動室内に収容されるボールナット9aは、円環状の第1のロックナット9dにより収容部に固定される複列アンギュラ玉軸受からなる軸受9eを介して収容部43に回転可能に支持される。ボールナット9aには、その外周面に出力プーリ8bの軸部8Bおよび軸受9eが、該ナット9aの回転中心線の方向に直列に配置されて、第2のロックナット9fにより回転中心線方向での移動が阻止された状態で結合される。これにより、ボールナット9aは、出力プーリ8bの回転中心軸線と一致する回転中心線を有するように出力プーリ8bと共に一体回転する。
A group of balls 9c roll on a return path (not shown) provided in the
図6も併せて参照して理解できるように、筒状のカラー11は、電動モータ2が取付けられると共に該カラー11自体を第1ハウジング41の伝動機構の収容部形成壁41dに取付けるための大径の取付部11Aを備え、すなわち、電動モータ2のフランジ状取付部2aとの環状の合わせ面を有して該電動モータ2が取付けられる第1取付部11A1(図6参照)と、収容部43の形成壁41dの取付部41eとの環状の合わせ面を有して該収容部形成壁41dの取付部41eにカラー11自体を取付ける第2取付部11A2(図6参照)とを有する大径の取付部11Aを備え、さらに、入力プーリ8aを回転可能に支持する後述の支持部11Bとを備える単一部材である。
As can be understood with reference also to FIG. 6, the
第1取付部11A1には、一対の結合部位A11にそれぞれ1対のねじ孔A11a,A11bが設けられ、第2取付部11A2には、カラー11の周方向で一対の結合部位A11にそれぞれ周方向で隣接する位置であって、プーり8aの回転軸線方向で合わせ面から合わせ面寄りに後退して形成された段部A0から構成される1対の結合部位A21に各ねじ孔A11a,A11bから周方向に間隔をおいて一対の第1、第2ボルト挿通孔A21a,A21bが設けられている。
The first mounting portion 11A1 is provided with a pair of screw holes A11a and A11b in the pair of coupling sites A11, respectively, and the second mounting portion 11A2 in the circumferential direction of the
モータ2の取付けのための結合部位A11およびカラー11の取付けのための結合部位A21は、図6の参照により理解できるように、それぞれ第1取付部11A1および第2取付部11A2において径方向外方に突出した突出部である。
As can be understood by referring to FIG. 6, the coupling site A11 for mounting the
図3に戻って、カラー11の支持部11Bは、回転軸線方向で取付部11Aに近い順に、大径の軸受13を保持する軸受部と、小径の軸受14を保持する軸受部とを有する。そして、軸継手12の出力部材12Bがその軸部8Aに結合された入力プーリ8aは、その外周面に歯部8a2が形成された本体部8a1に歯付きベルト8cが掛けられ、かつ本体部8a1と各軸受13,14との間にベルトのガイド部材15がそれぞれ配置され、さらに、軸受13,14が軸受部に対してロック手段16により回転軸線方向での移動が阻止された状態で、両軸受13,14を介して支持部11Bに支持される。このとき、ベルト8cは、両軸受13,14の間で、周方向に部分的に設けられた支持部11Bの開口11B1を通って、カラー11の外側へと延びている。
なお、本発明は、ベルト駆動方式の伝動パワーステアリング装置だけでなく、ギヤによる駆動の伝動パワーステアリング装置にも適応できる。
Returning to FIG. 3, the
The present invention can be applied not only to a belt-driven transmission power steering device but also to a gear-driven transmission power steering device.
そして、カラー11は、ベルト8cが掛けられた入力プーリ8aをその支持部11Bにより支持して、かつ後述される(調整用)ボルトB3,B4が第2取付部11A2の結合部位A21のボルト挿通孔A21a,A21bに挿入された状態で(図5,6参照)、電動モータ2の配置側から、第1ハウジング41の収容部形成壁41dに設けられた貫通孔41fを貫通して伝動室内に配置され、結合部位A21における第1,第2ボルト挿通孔A21a,A21bに挿通される調整ボルトB3,B4が前記形成壁41dのカラー取付部41eに設けられた1対のねじ孔41e1,41e2(図5参照)にそれぞれねじ込まれることにより、第1ハウジング41の前記形成壁41dのカラー取付部41eに取付けられる。
The
このようにして、入力プーリ8aは、入力側支持部材としてのカラー11に回転可能に支持され、出力プーリ8bは、出力側支持部材としての収容部43の形成壁41dまたは第1ハウジング41に回転可能に支持される。
In this manner, the
ベルト張力調整部10は、互いに平行な回転中心線と回転中心線との間の距離である中心間距離を調整可能とするもので、調整部10による中心間距離の調整により、ベルト8cの張力が設定される。
The belt
調整部10は、カラー11の第2取付部11A2の対をなす結合部位A21により構成され、すなわち、より具体的には、第1ハウジング41の収容部形成壁41dのカラー取付部41eへの取付部である第2取付部11A2からその径方向外方へ突出する突出部である一対の結合部位A21における第1,第2のボルト挿通孔A21a,A21bにより構成される。
図6を参照して、カラー11の一対の結合部位A21の該図示における左方側の結合部位に形成される第1のボルト挿通孔A21aは、通常の円形のボルト挿通孔であり、図示右方側の結合部位に形成される第2のボルト挿通孔A21bは長孔とされている。
The
Referring to FIG. 6, the first bolt insertion hole A21a formed in the left side coupling portion of the pair of coupling portions A21 of the
通常の状態における、すなわち、調整作業中の状態でないカラー11は、図5,6の図示左方側の結合部位A21における円形の第1のボルト挿通孔A21aに調整ボルトB3が挿通されてカラー取付部41eのねじ孔41e1にねじ込み締付けられ、図示右方側の結合部位A21における長孔である第2のボルト挿通孔A21bに調整ボルトB4が挿通されてカラー取付部41eのねじ孔41e2にねじ込み締付けられ、カラー11は、この左右2個所の入力プーリ8aの回転軸線を挟んだ対称的な位置とされる結合部位A21において収容部43の取付部、つまり第1ハウジング41の伝動機構の収容部形成壁41dのカラー取付部41eに固定されている。
The
そして、実質的なベルト8cの張力調整部10を構成するカラー11の図示右方結合部位A21に形成された第2ボルト挿通孔A21bである長孔は、カラー11の図示左方結合部位A21に形成された円形の第1のボルト挿通孔A21aを揺動中心とするカラー11の揺動運動により描かれる所定の円の円周上に位置した所定の長さと調整ボルトB4が楽に挿通される幅を備える孔として形成される。
And the long hole which is the 2nd volt | bolt insertion hole A21b formed in the illustration right side coupling | bond part A21 of the
ベルト8cの張力調整は、電動モータ2がカラー11から取外された状態で行われ、カラー11の第2取付部11A2の左右結合部位A21における、すなわち、第1ハウジング41の収容部形成壁41dへのカラー取付部である左右結合部位A21における上述の第1,第2のボルト挿通孔A21a,A21bに挿通された調整ボルトB3,B4のねじ込みがそれぞれ、カラー11の調整のための移動が許容される状態になるまで弛められ、図7に図示されるように、カラー11が図示左方結合部位A21の円形の第1ボルト挿通孔A21aを揺動支点として収容部形成壁41d(図3参照)のある第1ハウジング41に対して相対的に第2ボルト挿通孔A21bである長孔の長さにより許容される調整域L内において所定量揺動されることでなされる。
The tension adjustment of the
そして、カラー11の揺動による入、出力プーリ8a,8bの回転中心線O1,O2間の距離D1からD2への調整によるベルト張力の適切な調整位置が確定されたならば、左右結合部位A21における第1,第2の挿通孔A21a,A21bに挿通された調整ボルトB3,B4がそれぞれ、収容部形成壁41dのカラー取付部41eのねじ孔41e1,41e2(図5参照)にねじ込まれて、カラー11が形成壁41dのカラー取付部41eに、すなわち第1ハウジング41に対して固定される。
If the appropriate adjustment position of the belt tension is determined by adjusting the distance D1 between the rotation centerlines O1 and O2 of the output pulleys 8a and 8b and the adjustment from the distance D1 to D2 when the
調整ボルトB3,B4によるカラー11の固定後、図3に図示されるように、カラー11の大径の取付部11Aにおける第2取付部11A2の第1ハウジング41の収容部形成壁41dとの合わせ面相当部に、電動モータ2の取付側からドリルにより孔X1が開けられ、この孔X1は、カラー11と第1ハウジング41の収容部形成壁41d相当の肉厚部を貫通するプーリ回転軸線と平行な孔X1であり、この貫通孔X1にノックピン17を打ち込みカラー11を第1ハウジング41の収容部形成壁41dに対してさらに強固に固定する。これにより、入力プーリ8aと出力プーリ8b間に掛け渡されたベルト8cの張力調整が完全に終了される。
After the
調整後は、すなわち、ベルト8cの張力調整後のカラー11の収容部形成壁41dへの調整ボルトB3,B4のねじ込みとノックピン17による固定後、カラー11には調整作業に先立ち取外された電動モータ2が取付けられる。
After the adjustment, that is, after the adjustment of the tension of the
電動モータ2の取付けは、一部既述したところであるが、その円筒状モータハウジング2bのモータ軸2A側の環状突出部2cをカラー11の大径取付部11Aの環状内周面に嵌合させると同時に、モータ軸2Aがゴム状弾性体等からなる弾性継手部12Cを介して入力プーリ8aの軸部8Aに接続され、かつモータハウジング2bのフランジ状取付部2aがカラー11の大径取付部11Aの第1取付部11A1の環状の合わせ面に当接されて、カラー11の対をなす結合部位A11におけるねじ孔A11a,A11b(図5,6参照)にボルトB1,B2がねじ込まれて固定されることでなされる。
Although the mounting of the
そして、この電動モータ2の取付により打込まれたノックピン17の頭部に近接してモータハウジング2bの環状突出部2cが位置することになるので、ノックピン17の抜け止めがなされる。
And since the
図8を参照すると、本発明の電動パワーステアリング装置の別の実施例2が示されている。 このパワーステアリング装置は、上述の実施例1のステアリング装置と同様の構造を備えるものであるが、電動モータ2の配設構造とその近傍の構造において異なり、たとえば電動モータ2は、ギヤハウジング4のステアリング操舵力の入力側と反対の方向から取付けられるようになされている。そして特徴的にはベルト8cの張力調整部10の構造が異なることである。したがって、本実施例2における説明は、ベルト8cの張力調整部10の構造が中心とされるものであり、他の構造部については省略されている。なお、その構造において多少相違するも同一視される部材については、便宜上同一の名称と同一の符号が用いられる。
Referring to FIG. 8, there is shown another
図8は、電動モータ2の配設部近傍の構造を断面拡大図として示す図である。
電動モータ2は、その円筒状ハウジング2bのフランジ状取付部2aが第2ハウジング42の伝動機構収容部形成壁42bの一方環状合わせ面に当接されて該形成壁42bに取付けられ、この取付状態においてモータ軸2Aは収容部43内に臨むようにして延出される。
そして、第2ハウジング42の形成壁42bの他方環状合わせ面に第1ハウジング41の収容部形成壁41dの環状合わせ面が当接されて第1、第2のハウジング41,42が互いに固定されることで、電動モータ2は、伝動機構8の収容部43に対して取付けられている。
FIG. 8 is a diagram showing an enlarged cross-sectional view of the structure near the portion where the
The
Then, the first and
電動モータ2の収容部43内に延出する軸2Aには、入力プーリ8aの軸部8Aが接続され、このために第1ハウジング41の収容部形成壁41dにラック軸5とその軸線を平行とする貫通孔41fが形成され、この貫通孔41fは、後述される回動カラー11を介して入力プーリ8aの軸部8Aを回転自在に支持する支持部とされ、この支持部は、その内径がやや拡径されたモータ側開口に連続する内周部41f1とやや縮径された反モータ側開口に連続する内周部41f2とを備え、これら内周部41f1,41f2は真円とされる大きさの異なる円であり、これら内周部41f1,41f2には、その外周部11aが摺接回動する既述の回動カラー11が摺動嵌合されている。
The
回動カラー11は、前記内周部41f1,41f2に摺接回動される外周部11aに連続して反モータ側の貫通開口から突出する突出外周部11bを備えており、この外周部11bには所定幅に亘り雄ねじ11cが形成されている。また、回動カラー11のその回動中心O3から偏心した位置に該回動中心O3と平行した軸線O4を備え、かつ既述の入力プーリ8aの軸部8Aを回転自在に支持するためのモータ側のみが開口した断面円形の盲孔11dを備えており、入力プーリ8aの軸部8Aは大小2つのラジアル玉軸受からなる軸受13,14を介して該盲孔11d内において回転自在に支持され、その電動モータ2側の軸部8A1が該盲孔11dの開口を通して該孔11dから突出している。
The rotating
入力プーリ8aは、その突出ボス部8a3を介して軸部8Aの前記突出軸部8A1に嵌合により一体結合され、また同時に、その本体部8a1内周側に形成されたセレーション8a4が、電動モータ軸2Aの外周部に嵌合されたリング部材2B外周部のセレーション2B1に嵌合して該モータ軸2Aに取付けられている。そして、リング部材2Bのモータ軸2A外周部への嵌合はセレーション2B2によるから、結局モータ軸2Aの外周部には二重のセレーション嵌合を介して入力プーリ8aが取付けられることになる。
The
したがって、入力プーリ8aと一体結合されたプーリ軸部8Aは、入力プーリ8aと共にモータ軸2Aと一体回転かつ軸方向には摺動が許容される状態において接続されている。なお、16はラジアル玉軸受13の移動を阻止するロックナットである。
Accordingly, the
入力プーリ8aは、その本体部8a1の外周部に歯部8a2を備えており、また図8においては明確に図示されるところではないがボールねじ機構のボールナットに取付けられた出力プーリ8bの本体部8b1外周部にも歯部8b2が備えられ、この入、出力プーリ8a,8bの本体部8a1,8b1間に歯付きベルト8cが掛け渡されている。なお、この構造そのものは、上述の実施例1における構造と同様のものであるので、これ以上の説明は省略する。
The
回動カラー11は、その貫通孔内周部41f1,41f2への摺接回動嵌合において、その反モータ側の外周部11bの雄ねじ11cが該貫通孔41fの開口から突出し、この外周部11bの雄ねじ11cにロックナット18が螺入され、ロックナット18の締め込みがなされることで回動カラー11は貫通孔41f内での摺接回動が不可能な固定状態とされる。そして、回動カラー11の盲孔11dを実質的に形成する反モータ側の側面にカラー11回動用のナット19が溶接等により設けられている。
In the
調整部10におけるベルト8cの張力調整は、電動モータ2が収容部43から外された状態においてなされる。そして、まず、回動カラー11の反モータ側の突出外周部11bの雄ねじ11cに締め込まれたロックナット18がスパナを用いて弛められ、次いで、回動カラー11の反モータ側側面のカラー回動用ナット19をスパナにより回動することでなされ、回動カラー11の貫通孔内周部41f1,41f2における摺接回動は、その偏心位置にその回転中心線O4がおかれた入力プーリ軸部8Aを所定量偏心移動する。この入力プーリ軸部8Aの所定量の偏心移動は入力プーリ本体部8a1に掛け渡されたベルト8cの張力を調整する。
The tension adjustment of the
したがって、回動カラー11の適量の回動調整により適切なベルト8cの張力の調整がなされる。
ベルト8cの張力調整後は、スパナを用いてロックナット18を締め込み、回動カラー11を貫通孔41f内で摺接回動しないように第1ハウジング41の収容部形成壁41dに対して固定する。
Therefore, the tension of the
After adjusting the tension of the
そして、ロックナット18による回動カラー11の固定後、第1ハウジング41の収容部形成壁41dの貫通孔41f外周構造部外側の所定位置から、たとえば回動カラー11の回動軸線O3に直交する方向、すなわち回動カラー11の外径方向からその回動中心O3に向けて貫通孔41fの外周構造部を貫通して回動カラー11の肉厚の所定の深さに達する孔X2をドリルにより開け、この孔X2にノックピン20を挿入してハンマーで叩き込み完全に固定する。
Then, after the
そして、調整作業に先立ち取外された電動モータ2を、その軸2Aの軸線が調整後の入力プーリ8aの回転中心線O4と一致するように位置調整して、この調整位置が保持されて、モータ軸2Aが入力プーリ8aの内周部に対して摺動嵌合されるようにモータ2が押込まれる。結果としてリング部材2Bを介したセレーション結合によりモータ軸2Aが入力プーリ2aに対して、つまり入力プーリ軸部8Aに対して一体回転かつ軸方向移動が許容されるようにセレーション結合され、この状態が保持されてモータ2は、第2ハウジング42の形成壁42a、すなわち、伝動機構収容部43に取付けられ、これによりベルト8cの張力調整作業は終了する。
Then, the position of the
本発明の実施例における電動パワーステアリング装置の構造は、上述のようなものである。
ここで、上述の実施例1,2における電動パワーステアリング装置の作動が概ね共通するところであるから、その概要について簡単に触れておく。
The structure of the electric power steering apparatus in the embodiment of the present invention is as described above.
Here, since the operation of the electric power steering apparatus in the first and second embodiments is almost common, the outline thereof will be briefly described.
図2、3、および図8等の参照により理解できるように、車両が直進状態にあって、ハンドルHとステアリング軸を介して入力軸2に操舵力が入力されていない時には、トーションバー1cはねじれないから、トルクセンサ1eは出力信号を発せず、入力プーリ8aに駆動連結される電動モータ2は駆動せず補助操舵力を出力しない。また、この状態においては、当然出力軸1dも回転しないから、これと噛合うラック部5aが形成されたラック軸5も動かず、図示されない車輪に操舵力は作用しない。
As can be understood by referring to FIGS. 2, 3, 8, and the like, when the vehicle is in a straight traveling state and the steering force is not input to the
車両がカーブを曲がろうとする時、運転者によりハンドルHが回転操舵されると、ハンドルHの回転は、ステアリング軸を有する連動機構を介して、入力軸1b、トーションバー1c、出力軸1dを順次介して、ピニオン1fからラック部5aへと伝えられ、ラック軸5をその長手方向において往復直線運動させ、更にボールジョイント6、タイロッド7や図示されない操舵機構を介して所定の方向に車輪を転舵する。
When the vehicle is about to turn a curve and the steering wheel H is rotated and steered by the driver, the rotation of the steering wheel H causes the
また、これと時を同じくして、入力軸1bに加えられた操舵力に応じてトーションバー1cがねじれ、出力軸1dと入力軸1bとの間に相対回転位相差が生じる。この回転位相差がトルクセンサ1eにより検出され、相対回転の方向および位相差の大きさに応じた信号が出力される。
At the same time, the
そして、この出力信号に基づいて、電動モータ2の駆動出力が電子制御ユニット1gにより制御され、電動モータ2は補助操舵力としての必要な出力を発生する。この出力はモータ軸2Aから弾性継手12Cによる結合を通して入力プーリ8aに伝達され、入力プーリ8aから上述の調整部10により適切にその張力調整がなされた歯付きベルト8cを介して出力プーリ8bへと伝達される(図3参照)。
Based on this output signal, the drive output of the
出力プーリ8bに伝達された電動モータ2からの出力は、さらに、ボールナット9a、ボールねじ軸5bへと伝達されて、上述の運転者のハンドルHの回転操舵に基づく操舵力によるラック軸5のその長手方向における往復直線運動に操舵補助力として加えられ、これにより運転者によるハンドルHの回転操舵力と電動モータ2による補助操舵力による上述の車両の方向変換のための図示されない車輪の転舵がなされる。
The output from the
本発明の実施例は上記のように構成されているから、以下のような作用効果を奏し得るものである。 Since the embodiment of the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
すなわち、実施例1においては、ベルト8cの張力調整部10が、電動モータ軸2Aに取付けられた入力プーリ8aを回転自在に支持するカラー11に設けられた長孔であり、この長孔によるベルト8cの張力調整は該長孔によるカラー11のカラー取付部材である第1ハウジング41に対する相対的な位置調整と、この位置調整後のカラー取付部材に対するカラー11の調整ボルトB3,B4によるねじ込み固定と、さらなるノックピン17による固定によりなされるので、ベルト8cの張力調整のための構造が単純であり、調整作業が容易に行い易く、しかも調整ボルトB3,B4による固定と、ノックピン17による二重の固定であるから、たとえ調整ボルトB3,B4が弛むような事態が発生しても調整された軸間距離は保持され、安定したベルト8cの張力が得られ、入、出力プーリ8a、8bにおけるベルト歯の安定した噛合いが維持される。
That is, in the first embodiment, the
ベルト8cの張力調整に際して外された電動モータ2は、調整後に組付けられるが、組付後のモータ2は、そのハウジング2bの環状突出部2cが打込まれたノックピン17の頭部に近接配置されるから、ノックピン17が弛んで抜出してもその頭部が環状突出部2cに当接することで所定量の抜出しに抑えられる。
したがって、たとえ調整ボルトB3,B4が弛み、ノックピン17が弛むという事態が発生してもプーリ8a,8bに対するベルト8cの歯の噛合いが維持され、操舵補助力の発生は可能であり、パワーステアリング装置の機能は喪失されることはない。
The
Accordingly, even if the adjustment bolts B3 and B4 are loosened and the
また、実施例2においては、ベルト8cの張力調整部10が、電動モータ軸2Aに取付けられた入力プーリ8aをその偏心位置において回転自在に支持する回動カラー11であり、この回動カラー11によるベルト8cの張力調整は、該回動カラー11のカラー支持部材である第1ハウジング41に対する相対的な回動による前記偏心位置の該カラー支持部材に対する相対的な位置調整と、該位置調整後のカラー支持部材に対する回動カラー11のロックナット18による固定とノックピン20による固定によりなされるので、ベルト8cの張力調整のための構造は比較的簡単であり、調整のための作業は回動カラー11を単に回動させればよいから簡単でありその作業性がよい。
In the second embodiment, the
また、ベルト8cの張力調整後の回動カラー11の固定は、ロックナット18による締付けとノックピン20による固定により二重になされるので、強固であり、たとえロックナット18が弛むような事態が発生しても調整されたベルト8cの張力は確実に維持される。
Further, since the
1・・・ギヤボック、1a・・・ハンドル操舵力入力部、2・・・電動モータ、2A・・・モータ軸、3・・・補助操舵力入力部、4・・・ギヤハウジング、41・・・第1ハウジング、42・・・第2ハウジング、41d,42b・・・伝動機構の収容部形成壁、43・・・伝動機構収容部、5・・・ラック軸、5b・・・ボールねじ軸部、8・・・伝動機構、8a・・・入力プーリ、8A・・・入力プーリ軸部、8b・・・出力プーリ、8B・・・出力プーリ軸部、8c・・・ベルト、9・・・ボールねじ機構、9a・・・ボールナット、10・・・調整部、11・・・カラー(回動カラー)、11A・・・大径取付部、11A1・・・第1取付部、11A2・・・第2取付部、A11,A21・・・結合部位、A11a,A11b・・・ねじ孔、A21a,A21b・・・ボルト挿通孔、11B・・・支持部、12・・・軸継手、12C・・・ブッシュ、17,20・・・ノックピン、X1,x2・・・ノックピン用の孔、B,B1,B2・・・ボルト、B3,B4・・・ボルト(調整ボルト)。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ベルト伝動手段はベルトの張力調整部を備えており、該ベルトの張力調整部は、電動モータ軸に取付けられた入力プーリを回転自在に支持するカラーに設けられた長孔であり、該長孔によるベルトの張力調整は、該長孔によるカラーのカラー取付部材に対する相対的な位置調整と、該位置調整後のカラー取付部材に対するカラーのボルトのねじ込み固定とノックピンによる固定によりなされることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In an electric power steering apparatus that performs steering by giving an auxiliary steering force by driving an electric motor to a steering force by an operation of a steering via a belt transmission means,
The belt transmission means includes a belt tension adjusting portion, and the belt tension adjusting portion is a long hole provided in a collar that rotatably supports an input pulley attached to an electric motor shaft. The belt tension adjustment by the hole is performed by adjusting the relative position of the collar with respect to the collar mounting member by the long hole, screwing the collar bolt into the collar mounting member after the position adjustment, and fixing with a knock pin. Electric power steering device.
前記ベルト伝動手段はベルトの張力調整部を備えており、該ベルトの張力調整部は、電動モータ軸に取付けられた入力プーリをその偏心位置において回転自在に支持する回動カラーであり、該回動カラーによるベルトの張力調整は、該回動カラーのカラー支持部材に対する回動による前記偏心位置のカラー支持部材に対する相対的な位置調整と、該位置調整後のカラー支持部材に対する回動カラーのロックナットによる固定とノックピンによる固定によりなされることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In an electric power steering apparatus that performs steering by giving an auxiliary steering force by driving an electric motor to a steering force by an operation of a steering via a belt transmission means,
The belt transmission means includes a belt tension adjusting unit, and the belt tension adjusting unit is a rotating collar that rotatably supports an input pulley attached to the electric motor shaft at an eccentric position thereof. The belt tension is adjusted by the moving collar by adjusting the relative position of the eccentric position relative to the collar supporting member by rotating the rotating collar with respect to the collar supporting member, and locking the rotating collar with respect to the color supporting member after the position adjustment. An electric power steering device characterized by being fixed by a nut and a knock pin.
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